JP2018042128A - 多重通信装置及び作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】産業用ネットワークにおけるスレーブ間の多重通信回線において制御データに誤りが発生した場合であってもマスターによる制御を適切に実行できる多重通信装置及び作業機を提供すること。【解決手段】ＦＰＧＡ６０は、産業用ネットワークにおけるマスター４５から第一スレーブ６５に送信された制御データＣＤを、多重通信回線（ＬＡＮケーブル１１１）を介して第二スレーブ８５へ送信する。ＦＰＧＡ６０の通信異常検出部６４Ａは、多重通信回線を介して第三多重処理部８３から受信した多重化データＭＤ内の制御データＣＤにおける誤りを検出し、誤りを検出したことに応じて第一スレーブ６５へ異常情報を通知する。【選択図】図３

Description

本発明は、産業用ネットワークに係る制御データを多重化して伝送する多重通信装置及びその多重通信装置により作業に係るデータを伝送する作業機に関する。

インターネットに代表されるネットワーク通信の技術は、ＦＡ（Factory Automation）分野にも活用されており、ＦＡ分野を対象とした産業用ネットワークと呼ばれるものがある。例えば、産業用ネットワークの中には、イーサネット（登録商標）技術を用いた産業用イーサネット（登録商標）がある。また、ＦＡ分野で用いられる作業機（例えば、電子部品装着機）では、この種の産業用ネットワーク技術を用いて作業に係るデータを伝送する場合、ネットワークの切断などの異常時に備えて通信回線の確実な接続性が要求される。通信回線の接続性に係る技術としては、例えば、通信回線を冗長化して接続性を確保したものがある（例えば、特許文献１など）。

特開２００９−２８４３０８号公報

ところで、上記した産業用ネットワークでは、制御の一形態として、例えば、各種のセンサ、リレー、スイッチなどの素子に接続されたスレーブと、スレーブを統括的に制御するマスターとを設け、マスターからスレーブに向けて制御データを送信し制御データによってセンサ等を制御する制御形態がある。また、上記した作業機では、検査用カメラで撮像した画像データなど、センサ等の制御データに比べてデータ量が大きいデータを伝送する場合、産業用ネットワークとは別に、画像データを伝送するための通信経路が必要となってくる。これに対し、産業用ネットワークの制御データを画像データ等と多重化して１つの通信経路にまとめて伝送することが考えられる。この場合、スレーブ間を接続する多重通信回線にノイズ等が発生し制御データに誤りが発生した場合、制御データは、誤りを含んだままマスターに返信される。その結果、マスターは、誤りが発生した制御データしか受信できず、適切な制御を実行することが困難となる。

本発明は、上記した課題に鑑みてなされたもので、産業用ネットワークにおけるスレーブ間の多重通信回線において制御データに誤りが発生した場合であってもマスターによる制御を適切に実行できる多重通信装置及び作業機を提供することを目的とする。

本明細書に開示する多重通信装置は、産業用ネットワークにおけるマスターから第一スレーブに送信された制御データを、多重通信回線を介して第二スレーブへ送信し、第二スレーブから多重通信回線を介して第一スレーブで受信し、さらに、マスターで受信する通信回線であるループ通信回線に対し、ループ通信回線に接続されマスターから制御データを受信し、受信した制御データに基づいた処理を実行する第一スレーブと、少なくとも第一スレーブから入力した制御データを多重化した多重化データを生成し、多重通信回線を介して第二スレーブに接続された第二スレーブ側多重処理部へ多重化データを送信する第一スレーブ側多重処理部と、第一スレーブ側多重処理部が第二スレーブ側多重処理部から多重通信回線を介して受信した多重化データ内の制御データにおける誤りを検出し、誤りを検出したことに応じて第一スレーブへ異常情報を通知する通信異常検出部と、を備える。
また、本願に係わる発明は、多重通信装置の発明に限定されることなく、多重通信装置により作業に係わるデータを伝送する作業機の発明としても実施し得るものである。

例えば、制御データは、マスター、第一スレーブ、及び第二スレーブを接続するループ通信回線を循環するように伝送される。通信異常検出部は、第二スレーブ側多重処理部から第一スレーブ側多重処理部へ送信した多重化データ内の制御データにおける誤りを検出する。通信異常検出部は、制御データに誤りがあることを検出すると、第一スレーブに異常情報を通知する。これにより、第一スレーブは、通知を受けることで、マスターから受信した制御データを、第二スレーブと接続された多重通信回線、即ち、データ誤りが発生する多重通信回線を経由させずにマスターへ返信することができる。マスターは、データ誤りが発生していない制御データを受信することができ、制御データの内容に従って適切な処理を実行することができる。

実施形態に係る電子部品装着機を備える電子部品装着システムの概略構成を示す図である。 電子部品装着機の全体を示す平面図である。 電子部品装着機における通信の構成を説明するためのブロック図である。 多重処理部及びＤＵＭＭＹ−ＰＨＹの構成を示すブロック図である。 多重通信の確立時、制御データの誤り検出時、及び多重通信の切断時における処理を説明するためのフローチャートである。 搬送装置と移載装置とを接続するＬＡＮケーブルにノイズが発生した場合に、折り返し通信を開始した状態を示すブロック図である。 移載装置と装着ヘッドとを接続するＬＡＮケーブルにノイズが発生した場合に、折り返し通信を開始した状態を示すブロック図である。 比較例のＤＵＭＭＹ−ＰＨＹを備えない電子部品装着機のブロック図である。

以下、電子部品装着機１３を備える電子部品装着システム１について図面を参照して説明する。
（１．電子部品装着システム１の構成）
図１に示すように、本実施形態の電子部品装着システム１は、基板の搬送及び複数の作業、即ち、半田印刷、部品装着、リフロー等を順次実行することにより基板上に電子部品を装着するシステムである。電子部品装着システム１は、生産ライン２を構成する各種装置にホストコンピュータ３を接続して構成されている。

生産ライン２は、半田印刷装置１１、複数の電子部品装着機（以下、「装着機」と省略する場合がある）１３、装着検査装置１４及びリフロー装置１５がこの順で上流側から下流側に向かって連結されている。半田印刷装置１１は、基板に対し部品接合用の半田を印刷する。複数の装着機１３は、半田印刷装置１１によって半田印刷された基板上に電子部品を装着する。装着検査装置１４は、装着機１３によって電子部品を装着した基板を検査し、不良基板の判別を実行する。リフロー装置１５は、装着検査装置１４によって装着が良好であると判定された基板を所定温度で加熱し、基板に電子部品を半田接合する。生産ライン２を構成する各装置等（半田印刷装置１１や装着機１３など）は、通信ネットワーク６を介してホストコンピュータ３によって統括的に制御される。

（２．電子部品装着機１３の構成）
次に、装着機１３の構成について説明する。図２に示すように、装着機１３は、搬送装置２１と、部品供給装置２２と、移載装置２３とを備えている。以下の説明では、装着機１３の水平幅方向（図２の左右方向）をＸ軸方向とし、装着機１３の水平奥行き方向（図２の上下方向）をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向をＺ軸方向とする。

搬送装置２１は、ベルトコンベアなどを備え、上流の装置から搬入した基板ＢｄをＸ軸方向へと順次搬送し、所定の位置に位置決めする。搬送装置２１は、位置決めした所定位置での電子部品の装着作業が終了すると、基板Ｂｄを装着機１３の機外に搬出する。部品供給装置２２は、複数のテープフィーダ２２Ａを備え、各テープフィーダ２２Ａから基板Ｂｄに装着する電子部品を供給位置Ｐｓに供給する。

移載装置２３は、ヘッド駆動装置２３Ａと、移動台２３Ｂとを備えている。ヘッド駆動装置２３Ａは、直動機構により移動台２３ＢをＸＹ軸方向に移動させる。移動台２３Ｂには、装着ヘッド２４が固定されている。従って、装着ヘッド２４は、移動台２３Ｂの移動とともに、ＸＹ軸方向に移動する。また、移動台２３Ｂには、マークカメラ２５が取り付けられている。マークカメラ２５は、基板Ｂｄに設けられたマークや装着後の電子部品を撮影するためのカメラである。マークカメラ２５は、移載装置２３により移動台２３Ｂが移動させられることで、基板Ｂｄ上の任意の位置の表面を撮像可能となっている。

また、装着ヘッド２４には、図示しない複数の吸着ノズルが着脱可能に設けられている。各吸着ノズルは、装着ヘッド２４に対する昇降位置や角度、負圧の供給状態を制御される。各吸着ノズルは、例えば、負圧を供給されることにより、テープフィーダ２２Ａの供給位置Ｐｓに供給された電子部品を吸着して保持する。また、装着ヘッド２４には、パーツカメラ２６が取り付けられている。パーツカメラ２６は、吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像するためのカメラである。

（３．電子部品装着機１３の通信の構成）
次に、装着機１３における多重通信及び多重通信回線を介した産業用ネットワークの通信について説明する。図３は、装着機１３の通信の構成を示している。図３に示すように、装着機１３は、上記した搬送装置２１、移載装置２３、装着ヘッド２４等の動作を制御する制御部３１を備えている。

（３−１．多重通信の構成）
まず、多重通信の構成について説明する。装着機１３は、制御部３１、搬送装置２１、移載装置２３及び装着ヘッド２４の間のデータ伝送を多重通信によって実行する。制御部３１は、ＣＰＵ４０を主体として構成されており、多重処理部４１、ＧｂＥ―ＰＨＹ４３、画像処理部４４等を備えている。多重処理部４１は、ＧｂＥ―ＰＨＹ４３と接続されている。ＧｂＥ―ＰＨＹ４３は、論理層と物理層のインターフェースとして機能するＩＣである。ＧｂＥ―ＰＨＹ４３は、搬送装置２１が備えるＧｂＥ―ＰＨＹ６１とＬＡＮケーブル１１０を介して接続されている。

ＧｂＥ―ＰＨＹ６１は、搬送装置２１が備える第一多重処理部６３及び第二多重処理部６４を介してＧｂＥ―ＰＨＹ６２と接続されている。ＧｂＥ―ＰＨＹ６２は、移載装置２３が備えるＧｂＥ―ＰＨＹ８１とＬＡＮケーブル１１１を介して接続されている。ＧｂＥ―ＰＨＹ８１は、移載装置２３が備える第三多重処理部８３及び第四多重処理部８４を介してＧｂＥ―ＰＨＹ８２と接続されている。ＧｂＥ―ＰＨＹ８２は、装着ヘッド２４が備えるＧｂＥ―ＰＨＹ１０１とＬＡＮケーブル１１２を介して接続されている。上記したＬＡＮケーブル１１０，１１１，１１２は、例えば、Gigabit Ethernet（登録商標）の通信規格に準拠したＬＡＮケーブルである。ＧｂＥ―ＰＨＹ１０１は、装着ヘッド２４の第五多重処理部１０２と接続されている。従って、本実施形態の多重処理部４１等は、制御部３１から装着ヘッド２４に向かって順に、多重処理部４１、第一多重処理部６３、第二多重処理部６４、第三多重処理部８３、第四多重処理部８４、及び第五多重処理部１０２の順に接続されている。

制御部３１の多重処理部４１は、後述する産業用ネットワークの制御データＣＤやマークカメラ２５の画像データ等を、例えば、時分割多重化方式（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）で多重化した多重化データＭＤとして送受信する。多重処理部４１は、ＬＡＮケーブル１１０，１１１，１１２を介して他の多重処理部（第一多重処理部６３など）との間で多重化データＭＤを送受信する。多重処理部４１は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などの論理回路で構築されている。なお、多重処理部４１は、論理回路に限らず、例えば、通信制御に特化した特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）でもよく、これら集積回路と論理回路とを組み合わせたものでもよい。

また、搬送装置２１が備える２つの多重処理部（第一多重処理部６３、第二多重処理部６４）のうち、移載装置２３と接続される第二多重処理部６４は、通信異常検出部６４Ａを備えている。通信異常検出部６４Ａは、例えば、ＦＰＧＡ内の１つの論理ブロックで構築されている。同様に、移載装置２３が備える２つの多重処理部（第三多重処理部８３、第四多重処理部８４）のうち、装着ヘッド２４と接続される第四多重処理部８４は、通信異常検出部８４Ａを備えている。通信異常検出部６４Ａ，８４Ａは、多重通信回線における産業用ネットワークの制御データＣＤのデータ誤りを検出し、データ誤りを検出したことを第一スレーブ６５及び第二スレーブ８５に通知するものである。なお、通信異常検出部６４Ａ，８４Ａの詳細については後述する。

また、制御部３１の画像処理部４４は、マークカメラ２５及びパーツカメラ２６で撮像した画像データを画像処理する。画像処理部４４は、制御部３１が備えるＰＨＹ４２Ａ，４２Ｂを介して多重処理部４１と接続されている。ＰＨＹ４２Ａは、装着ヘッド２４のパーツカメラ２６に対応しており、パーツカメラ２６の画像データ等を伝送する。また、ＰＨＹ４２Ｂは、移載装置２３のマークカメラ２５に対応しており、マークカメラ２５の画像データ等を伝送する。

装着ヘッド２４のパーツカメラ２６は、第五多重処理部１０２と接続されている。パーツカメラ２６は、例えば、画像伝送規格であるGigE-vision（登録商標）規格に準拠した通信方式で第五多重処理部１０２と通信を実行する。パーツカメラ２６は、制御部３１の画像処理部４４から多重通信回線を介して撮像の開始を示すトリガ信号を受信する。パーツカメラ２６は、トリガ信号の受信に応じて撮像を実行し、撮像した画像データを第五多重処理部１０２に出力する。

多重処理部４１は、第五多重処理部１０２から受信した多重化データＭＤを非多重化し、パーツカメラ２６の画像データを分離する。多重処理部４１は、分離した画像データを、GigE-vision（登録商標）規格に準拠した通信方式でＰＨＹ４２Ａを介して画像処理部４４に出力する。画像処理部４４は、入力されたパーツカメラ２６の画像データを画像処理することによって、吸着ノズルにおける電子部品の保持位置の誤差等を検出する。同様に、移載装置２３のマークカメラ２５は、撮像した画像データを第三多重処理部８３に出力する。制御部３１の画像処理部４４は、多重処理部４１からＰＨＹ４２Ｂを介して入力したマークカメラ２５の画像データを画像処理し、基板Ｂｄ（図２参照）に関する情報、電子部品の装着位置の誤差等を検出する。

（３−２．産業用ネットワークの構成）
次に、産業用ネットワークの構成について説明する。制御部３１は、上記した多重処理部４１等の他に、マスター４５を備えている。また、搬送装置２１は、制御部３１のマスター４５によって制御される第一スレーブ６５を備えている。また、移載装置２３は、マスター４５によって制御される第二スレーブ８５を備えている。また、装着ヘッド２４は、マスター４５によって制御される第三スレーブ１０３を備えている。

マスター４５は、産業用ネットワークにおける通信によって、第一〜第三スレーブ６５，８５，１０３との間で送受信される制御データＣＤの伝送を統括的に制御する。第一〜第三スレーブ６５，８５，１０３は、制御データＣＤに基づいた制御を実行する。ここでいう産業用ネットワークとは、例えば、ＭＥＣＨＡＴＲＯＬＩＮＫ（登録商標）−ＩＩＩ規格やＰｒｏｆｉｎｅｔ（登録商標）規格など、イーサネット（登録商標）規格に準拠した通信方式を用いて制御データＣＤの伝送を行う、いわゆる産業用イーサネット（登録商標）である。なお、産業用ネットワークは、イーサネット（登録商標）技術を用いないネットワークでもよい。

マスター４５及び第一〜第三スレーブ６５，８５，１０３は、例えば、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、複合プログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ）といった論理回路の構築に使用されるＩＰコアである。なお、マスター４５等は、論理回路に限らず、例えば、ＡＳＩＣでもよい。

制御部３１のＣＰＵ４０は、上記した画像処理部４４の画像処理によって検出した検出結果の他に、マスター４５によって収集した制御データＣＤを入力する。ＣＰＵ４０は、入力したデータに基づいて、装着作業における次の制御内容等を決定する。ＣＰＵ４０は、決定した制御内容に基づいて搬送装置２１のベルトコンベアを駆動するモータ等を制御する。また、ＣＰＵ４０は、決定した制御内容に応じた制御データＣＤをマスター４５に出力する。マスター４５は、２つのＰＨＹ４７，４８を介して多重処理部４１と接続されている。ＰＨＹ４７，４８は、ＬＡＮケーブル４９を介して互いに接続されている。マスター４５は、ＣＰＵ４０から入力した制御データＣＤを、多重通信回線を介した産業用ネットワークによって第一〜第三スレーブ６５，８５，１０３に送信する。

搬送装置２１は、上記した第一多重処理部６３や第一スレーブ６５の他に、ＣＰＵ６７、リレー６８、センサ６９、及びＤＵＭＭＹ−ＰＨＹ（以下、「仮想ＰＨＹ」という）７１，７２（信号生成部）を備えている。なお、図３に示すセンサ６９は、様々な用途で使用される複数のセンサ６９を、まとめて１つのセンサ６９として図示している。リレー６８についても同様に図示している。ＣＰＵ６７は、搬送装置２１に取り付けられたリレー６８やセンサ６９などの各種素子において入出力される信号を処理する。リレー６８やセンサ６９は、例えば、搬送装置２１によって搬送される基板Ｂｄの位置等を検出するためのものである。また、移載装置２３は、上記した第三多重処理部８３や第二スレーブ８５の他に、ＣＰＵ８７、リレー８８、センサ８９、及び仮想ＰＨＹ９１，９２を備えている。また、装着ヘッド２４は、上記した第五多重処理部１０２や第三スレーブ１０３の他に、ＣＰＵ１０５、リレー１０６、センサ１０７、及び仮想ＰＨＹ１０８を備えている。なお、移載装置２３及び装着ヘッド２４の産業用ネットワークに係る構成は、搬送装置２１と同様となっているため、その説明を適宜省略する。

第一スレーブ６５は、制御部側の第一多重処理部６３と仮想ＰＨＹ７１を介して接続されている。また、第一スレーブ６５は、移載装置２３側の第二多重処理部６４と仮想ＰＨＹ７２を介して接続されている。仮想ＰＨＹ７１，７２は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などの論理回路で構築されている。本実施形態の第一多重処理部６３、第二多重処理部６４（通信異常検出部６４Ａ）、第一スレーブ６５及び仮想ＰＨＹ７１，７２は、同一のＦＰＧＡ６０（多重通信装置）の論理回路内に組み込まれている。好適には、第一多重処理部６３等は、ＦＰＧＡ６０の同一の基板上に集約して実装される。同様に、移載装置２３の第三多重処理部８３等は、同一のＦＰＧＡ８０の論理回路内に組み込まれている。

本実施形態の産業用ネットワークにおいて、マスター４５から送信された制御データＣＤは、第一〜第三スレーブ６５，８５，１０３の各々を循環するようにループ通信回線ＲＬを伝送される。具体的には、第一多重処理部６３は、制御部３１の多重処理部４１から受信した多重化データＭＤから制御データＣＤを分離し、分離した制御データＣＤを第一スレーブ６５に出力する。マスター４５から各スレーブ（第一スレーブ６５等）へ送信する制御データＣＤには、各スレーブ用のデータを格納する位置が設定されている。

第一スレーブ６５は、第一多重処理部６３（マスター４５）から入力した制御データＣＤにおける第一スレーブ６５用の読み込みデータの格納位置からデータをコピーし、コピーしたデータをＣＰＵ６７に出力する。ＣＰＵ６７は、第一スレーブ６５から入力したデータに基づいてリレー６８やセンサ６９を駆動する。また、ＣＰＵ６７は、リレー６８やセンサ６９の出力信号に係わるデータを第一スレーブ６５に出力する。例えば、ＣＰＵ６７は、リレー６８の駆動の完了を示すデータやセンサ６９の検出データを第一スレーブ６５に出力する。

第一スレーブ６５は、例えば、搬送装置２１の動作を制御するデータ（コンベアデータ）をＣＰＵ６７を介して入出力する。より具体的には、第一スレーブ６５は、例えば、コンベアデータとして、搬送装置２１のベルトコンベアを駆動するモータ（図示略）の回転角度等を検出するエンコーダ（センサ６９）に対してエンコーダ情報（回転角度など）を送信する指示データや、リレー６８を駆動する指示データをＣＰＵ６７へ出力する。また、第一スレーブ６５は、例えば、コンベアデータとして、エンコーダ（センサ６９）のエンコーダ情報や、ベルトコンベアを基板Ｂｄが通過したか否かを検出するセンサ６９の検出データをＣＰＵ６７から入力する。制御部３１のＣＰＵ４０は、例えば、第一スレーブ６５から取得したエンコーダ情報に基づいて、搬送装置２１のモータへ供給する電力等を変更し回転方向、角度、及び速度等を制御する。これにより、第一スレーブ６５は、装着機１３（作業機）による基板Ｂｄ（ワーク）の搬送作業を制御することが可能となる。

第一スレーブ６５は、制御データＣＤにおける第一スレーブ６５用の書き込みデータの格納位置にＣＰＵ６７から入力したデータを書き込んで、第二多重処理部６４へ出力する。第二多重処理部６４は、第一スレーブ６５から入力した制御データＣＤを他のデータと多重化し、多重化した多重化データＭＤを移載装置２３の第三多重処理部８３へ送信する。なお、第一多重処理部６３は、第一スレーブ６５で必要となるデータ（制御データＣＤなど）のみを第一スレーブ６５へ出力する構成でもよい。また、第一多重処理部６３は、第一スレーブ６５で必要でないデータ（マークカメラ２５へのトリガ信号など）を、第一スレーブ６５を介さずに第二多重処理部６４へ直接転送してもよい。

移載装置２３の第二スレーブ８５は、搬送装置２１の第一スレーブ６５と同様に、第三多重処理部８３から入力した制御データＣＤにおける第二スレーブ８５用のデータの格納位置に対する読み込み又は書き込み処理を実行する。第二スレーブ８５は、例えば、移載装置２３の動作を制御するデータ（スライダデータ）をＣＰＵ８７を介して入出力する。より具体的には、第二スレーブ８５は、例えば、スライダデータとして、移載装置２３のヘッド駆動装置２３Ａを駆動するモータの回転角度等を検出するエンコーダ（センサ８９）に対してエンコーダ情報を送信する指示データや、リレー８８を駆動する指示データをＣＰＵ８７へ出力する。また、第二スレーブ８５は、例えば、スライダデータとして、エンコーダ（センサ８９）のエンコーダ情報をＣＰＵ８７から入力する。制御部３１のＣＰＵ４０は、例えば、第二スレーブ８５から取得したエンコーダ情報に基づいて、ヘッド駆動装置２３Ａのモータへ供給する電力等を変更し回転方向等を制御する。これにより、第二スレーブ８５は、装着機１３（作業機）による基板Ｂｄ（ワーク）に対する装着作業を制御することが可能となる。

第二スレーブ８５は、処理後の制御データＣＤを、第四多重処理部８４及び多重通信回線（ＬＡＮケーブル１１２）を介して装着ヘッド２４の第五多重処理部１０２（第三スレーブ１０３）に送信する。第三スレーブ１０３は、第二スレーブ８５と同様に、制御データＣＤにおける第三スレーブ１０３用のデータの格納位置に対する読み込み又は書き込み処理を実行する。第三スレーブ１０３は、例えば、装着ヘッド２４の動作を制御するデータ（ヘッドデータ）をＣＰＵ１０５を介して入出力する。より具体的には、第三スレーブ１０３は、例えば、ヘッドデータとして、装着ヘッド２４の吸着ノズルの昇降位置や回転位置を変更するモータの回転角度等を検出するエンコーダ（センサ１０７）に対してエンコーダ情報を送信する指示データや、リレー１０６を駆動する指示データをＣＰＵ１０５へ出力する。また、第三スレーブ１０３は、例えば、ヘッドデータとして、エンコーダ（センサ１０７）のエンコーダ情報や、吸着ノズルの回転位置を検出するセンサ１０７の検出データをＣＰＵ１０５から入力する。制御部３１のＣＰＵ４０は、例えば、第三スレーブ１０３から取得したエンコーダ情報に基づいて、装着ヘッド２４のモータへ供給する電力等を変更し回転方向等を制御する。これにより、第三スレーブ１０３は、装着機１３（作業機）による基板Ｂｄ（ワーク）に対する装着作業を制御することが可能となる。

第三スレーブ１０３は、処理後の制御データＣＤを、第二スレーブ８５及び第一スレーブ６５を介してマスター４５へ送信する。この際、第二スレーブ８５及び第一スレーブ６５は、第三スレーブ１０３からマスター４５へ転送する制御データＣＤに対して必要に応じて書き込み処理等を実行してもよい。このようにして第一〜第三スレーブ６５，８５，１０３は、制御データＣＤに対する読み込み処理及び書き込み処理を順番に行いつつ、制御データＣＤを高速で転送する。制御データＣＤは、図２に示すループ通信回線ＲＬを循環するように伝送される。なお、図２に示すループ通信回線ＲＬは、制御データＣＤを循環させる通信路を模式的に示している。そして、マスター４５は、複数の第一〜第三スレーブ６５，８５，１０３との間で制御データＣＤを伝送する産業用ネットワークを構築し、配線の統合（削減）等を実現する。

（４．比較例の構成）
次に、比較例の構成について説明する。図８は、比較例の装着機１３Ａの構成を示している。なお、図８は、制御部３１及び装着ヘッド２４の図示を省略している。図８に示すように、比較例の装着機１３Ａは、上記した実施形態の装着機１３とは異なり、仮想ＰＨＹを備えていない。装着機１３Ａの搬送装置２１が備える第一多重処理部６３は、ＰＨＹ２０１を備えている。ＰＨＹ２０１は、イーサネット（登録商標）規格に準拠したケーブル２０２を介して第一スレーブ６５が備えるＰＨＹ２０３と接続されている。比較例の第一多重処理部６３は、上記した装着機１３の仮想ＰＨＹ７１（論理回路）とは異なり、物理層のインターフェース（ＰＨＹ２０１，２０３）及びケーブル２０２を介して第一スレーブ６５と接続されている。

同様に、搬送装置２１の第二多重処理部６４は、２つのＰＨＹ２０４，２０６及びケーブル２０７を介して第一スレーブ６５と接続されている。同様に、移載装置２３の第三多重処理部８３は、２つのＰＨＹ２０９，２１１及びケーブル２１０を介して第二スレーブ８５と接続されている。同様に、移載装置２３の第四多重処理部８４は、２つのＰＨＹ２１２，２１４及びケーブル２１３を介して第二スレーブ８５と接続されている。これら４箇所の接続部分の構成は、同様の構成となっている。このため、以下の説明では、第一多重処理部６３と第一スレーブ６５との接続部分の構成について説明し、他の部分についての説明を適宜省略する。

ＰＨＹ２０１，２０３は、論理層と物理層のインターフェースとして機能する。ＰＨＹ２０１は、第一多重処理部６３から入力したデジタル信号を一旦アナログ信号に変換し、ケーブル２０２を介してＰＨＹ２０３に出力する。ＰＨＹ２０３は、ケーブル２０２から入力したアナログ信号を、再度デジタル信号に変換して第一スレーブ６５に出力する。また、ＰＨＹ２０１，２０３は、第一スレーブ６５から第一多重処理部６３に向けた信号に対しても同様の処理を実行する。

ここで、産業用ネットワークで使用されるスレーブ用のＩＰコア（第一スレーブ６５など）では、外部装置と接続することを前提としており、外部インターフェースとして、上記したＰＨＹ２０３を標準で搭載していることが多い。また、この種のＩＰコアでは、ＰＨＹ２０１，２０３間で通信を確立（リンクアップ）した後でなければ、外部装置（この場合、第一多重処理部６３）と通信を開始しない設定となっている。このため、産業用ネットワークで使用されるスレーブ用のＩＰコア（第一スレーブ６５など）を用いて、本実施形態の第一多重処理部６３のような外部装置を接続する場合、第一スレーブ６５は、２つのＰＨＹ２０１，２０３及びケーブル２０２を介して第一多重処理部６３と接続する必要がある。

（５．仮想ＰＨＹの構成）
これに対し、図３に示す本実施形態の装着機１３において、第一多重処理部６３は、仮想ＰＨＹ７１を介して第一スレーブ６５と接続されている。また、第二多重処理部６４は、仮想ＰＨＹ７２を介して第一スレーブ６５と接続されている。仮想ＰＨＹ７１，７２は、例えば、ＭＩＩ（Media Independent Interface）の通信規格に準拠した信号を生成し、生成した信号を第一スレーブ６５に送信して通信の確立を実行する。なお、他の仮想ＰＨＹ９１，９２，１０８は、仮想ＰＨＹ７１，７２と同様の構成となっている。また、搬送装置２１の移載装置２３側の第二多重処理部６４は、通信異常検出部６４Ａを備える点で、制御部３１側の第一多重処理部６３と異なっている。このため、以下の説明では、移載装置２３側の第二多重処理部６４、仮想ＰＨＹ７２、及び第一スレーブ６５を中心に説明する。

図４は、第二多重処理部６４及び仮想ＰＨＹ７２の構成を示している。第二多重処理部６４は、移載装置２３の第三多重処理部８３から送信されたデータを多重受信処理部１２１で受信する。多重受信処理部１２１は、受信したデータから多重化データＭＤを生成し、生成した多重化データＭＤを非多重化部１２２に出力する。非多重化部１２２は、多重化データＭＤの非多重化処理を行う。非多重化部１２２は、非多重化処理により分離したデータを仮想ＰＨＹ７２のＭＩＩ受信データ処理部１３１に出力する。このデータは、例えば、移載装置２３の第二スレーブ８５から受信した制御データＣＤである。仮想ＰＨＹ７２が備えるＭＩＩインターフェース１３２は、第一スレーブ６５と接続されるインターフェースであり、ＭＩＩ規格に準拠した通信を実行する。ＭＩＩ受信データ処理部１３１は、非多重化部１２２から入力したデータを、ＭＩＩインターフェース１３２を介して第一スレーブ６５に出力する。第一スレーブ６５は、例えば、第二スレーブ８５から受信した制御データＣＤに対する読み込み処理等を実行し、処理後の制御データＣＤを、仮想ＰＨＹ７１や第一多重処理部６３を介して制御部３１のマスター４５へ送信する。

一方、仮想ＰＨＹ７２のＭＩＩ送信データ処理部１３３は、ＭＩＩインターフェース１３２を介して第一スレーブ６５からデータを入力する。このデータは、例えば、マスター４５から受信した制御データＣＤに対して第一スレーブ６５によって書き込み処理等がなされたものである。ＭＩＩ送信データ処理部１３３は、第一スレーブ６５から入力したデータを第二多重処理部６４の多重化部１２３に出力する。多重化部１２３は、ＭＩＩ送信データ処理部１３３から入力したデータを多重化して多重化データＭＤを生成する。多重化部１２３は、生成した多重化データＭＤを多重送信処理部１２４に出力する。多重送信処理部１２４は、多重化部１２３から入力した多重化データＭＤを、ＬＡＮケーブル１１１を介して移載装置２３の第三多重処理部８３へ送信する。これにより、マスター４５から第一スレーブ６５へ送信された制御データＣＤは、第二スレーブ８５へ転送される。

また、ＭＩＩインターフェース１３２は、第一スレーブ６５との間で送受信するデータを、図４に示すＴＸＤ信号（送信データ）あるいはＲＸＤ信号（受信データ）として送受信する。ＭＩＩインターフェース１３２は、この信号の他に、各種の制御用の信号を第一スレーブ６５との間で送受信する。例えば、ＭＩＩインターフェース１３２は、ＴＸ＿ＣＬＫ信号などの送信クロック信号、後述するマネージメント制御用のＭＤＩＯ（Media Dependent Input/Output）信号、ＭＤＩＯ信号のクロック信号であるＭＤＣ信号などを送受信する。

上記したように、産業用ネットワークで使用されるスレーブ用のＩＰコアは、図８に示すように、ＰＨＹ２０４，２０６の間で通信を確立した後でなければ、外部装置（第二多重処理部６４など）と通信を開始しない。具体的には、図８に示すＰＨＹ２０６は、他方のＰＨＹ２０４との間で通信を確立したか否かを示す情報を記憶するレジスタを備えている。そして、第一スレーブ６５は、ＭＤＩＯ信号をＰＨＹ２０６に送信し、ＰＨＹ２０６のレジスタに記憶された情報を取得する。第一スレーブ６５は、取得したレジスタの値が通信確立（リンクアップ）を示す値であった場合、ＰＨＹ２０４，２０６を介した第二多重処理部６４との通信を開始する。一方、第一スレーブ６５は、取得したレジスタの値が通信切断（リンクダウン）を示す値である間、即ち、通信確立を示すレジスタの値を取得できるまでの間は、第二多重処理部６４と通信を開始しない。

これに対し、図４に示す第二多重処理部６４は、多重通信の状態を監視する通信異常検出部６４Ａを備えている。また、仮想ＰＨＹ７２は、ＭＩＩ通信の規格に準拠した信号を生成する疑似信号生成処理部１３４を備えている。疑似信号生成処理部１３４は、通信確立又は通信切断を示す情報を記憶するレジスタ１３５（記憶部）を備えている。通信異常検出部６４Ａは、多重受信処理部１２１及び多重送信処理部１２４の動作状態を監視し、多重通信が確立したか否かを判定する。通信異常検出部６４Ａは、多重通信が確立したことを検出すると、その旨を疑似信号生成処理部１３４に出力する。

疑似信号生成処理部１３４は、通信異常検出部６４Ａから多重通信を確立した旨を入力するまでの間はレジスタ１３５の値を通信切断を示す値に設定する。ＭＩＩインターフェース１３２が第一スレーブ６５からＭＤＩＯ信号による問い合わせを入力すると、疑似信号生成処理部１３４は、通信切断（リンクダウン）を示すレジスタ１３５の値を設定したＭＤＩＯ信号を生成し、ＭＩＩインターフェース１３２を介して第一スレーブ６５へ出力する。これにより、仮想ＰＨＹ７２と第一スレーブ６５との通信は、開始されない。従って、第一スレーブ６５と第二多重処理部６４との間の通信は、切断された状態となる。

また、疑似信号生成処理部１３４は、ＭＩＩ受信データ処理部１３１及びＭＩＩ送信データ処理部１３３によるデータ転送の開始又は停止を制御可能となっている。疑似信号生成処理部１３４は、通信異常検出部６４Ａから多重通信を確立した旨を入力するまでの間は、ＭＩＩ受信データ処理部１３１等によるデータ転送を停止する。

一方、疑似信号生成処理部１３４は、通信異常検出部６４Ａから多重通信を確立した旨を入力するとレジスタ１３５の値を通信確立を示す値に設定する。ＭＩＩインターフェース１３２が第一スレーブ６５からＭＤＩＯ信号による問い合わせを入力すると、疑似信号生成処理部１３４は、通信確立（リンクアップ）を示すレジスタ１３５の値を設定したＭＤＩＯ信号を生成し、ＭＩＩインターフェース１３２を介して第一スレーブ６５へ出力する。また、疑似信号生成処理部１３４は、ＭＩＩ受信データ処理部１３１等によるデータ転送を開始させる。これにより、仮想ＰＨＹ７２（第二多重処理部６４）と第一スレーブ６５との通信が開始される。また、第一スレーブ６５は、多重通信が確実に確立された後で多重通信回線を介したデータの送信処理を開始できる。

（６．多重通信確立時、制御データＣＤの誤り検出時、及び多重通信切断時の動作）
次に、多重通信の確立時、制御データＣＤの誤り検出時、及び多重通信切断時の動作について説明する。図５は、多重通信の確立時等における装着機１３の処理動作であって、特に、第二多重処理部６４、仮想ＰＨＹ７２及び第一スレーブ６５の処理動作の内容を示している。

まず、搬送装置２１のＦＰＧＡ６０は、装着機１３の電源が投入されると、第二多重処理部６４、仮想ＰＨＹ７２及び第一スレーブ６５等の論理回路を構築するコンフィグレーションを実行する。論理回路が構築されると、図５のステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する）１１において、仮想ＰＨＹ７２の疑似信号生成処理部１３４は、レジスタ１３５（図４参照）の値を設定する。疑似信号生成処理部１３４は、初期状態ではレジスタ１３５にリンクダウンを示す値を設定する（Ｓ１１）。この状態では、仮想ＰＨＹ７１は、第一スレーブ６５からＭＤＩＯ信号による問い合わせがあっても、リンクダウンを示すレジスタの値を応答する。また、疑似信号生成処理部１３４は、通信異常検出部６４Ａから通信を確立した旨を入力するまでの間は、ＭＩＩ受信データ処理部１３１及びＭＩＩ送信データ処理部１３３の転送動作を停止させる。

なお、疑似信号生成処理部１３４は、Ｓ１１において、通信状態を通知する処理を実行してもよい。例えば、疑似信号生成処理部１３４は、リンクダウンの状態では、ＦＰＧＡ６０の回路基板上に設けたリンク状態を示すＬＥＤを消灯し、リンクダウン中である旨を作業者等に通知してもよい。また、通信異常検出部６４Ａから通信を確立した旨を入力するまでの間において、疑似信号生成処理部１３４は、第一スレーブ６５から各種の問い合わせがあった場合に、これに応答する処理を実行してもよい。具体的には、疑似信号生成処理部１３４は、第一スレーブ６５との間におけるデータの転送速度の初期設定について、第一スレーブ６５から問い合わせがあった場合に、これに応答して適切な転送速度を設定するなど、いわゆるオートネゴシエーションを実行してもよい。

次に、通信異常検出部６４Ａは、多重通信の状態を監視する（Ｓ１２）。通信異常検出部６４Ａは、多重通信が確立されるまでの間は、疑似信号生成処理部１３４へ通信確立の通知をしない（Ｓ１２：ＮＯ）。疑似信号生成処理部１３４は、リンクダウンの状態を維持する。

一方、通信異常検出部６４Ａは、多重通信が確立されたことを検出すると、その旨を疑似信号生成処理部１３４に通知する（Ｓ１２：ＹＥＳ）。疑似信号生成処理部１３４は、通信異常検出部６４Ａから多重通信を確立した旨を入力すると、レジスタ１３５にリンクアップを示す値を設定する（Ｓ１３）。これにより、疑似信号生成処理部１３４は、第一スレーブ６５からＭＤＩＯ信号による問い合わせがあると、リンクアップを示すレジスタ１３５の値を応答する。また、疑似信号生成処理部１３４は、回路基板上のリンクＬＥＤを点灯させてリンクアップの状態を報知する（Ｓ１３）。

また、疑似信号生成処理部１３４は、ＭＩＩ受信データ処理部１３１及びＭＩＩ送信データ処理部１３３に対して転送処理を開始させる（Ｓ１４）。これにより、ＭＩＩ送信データ処理部１３３は、第一スレーブ６５から入力したデータを多重化部１２３に転送する処理を開始する。また、ＭＩＩ受信データ処理部１３１は、非多重化部１２２から入力したデータを、第一スレーブ６５に転送する処理を開始する。このようにして、仮想ＰＨＹ７２は、多重通信の確立に合わせて第二多重処理部６４と第一スレーブ６５との間のデータの転送を開始することが可能となっている。

次に、通信異常検出部６４Ａは、多重通信回線におけるデータ転送が開始されると、移載装置２３の第三多重処理部８３から受信した多重化データＭＤに多重化された制御データＣＤについて、データの誤りがあるか否かを判定する（Ｓ１５）。通信異常検出部６４Ａは、例えば、非多重化部１２２によって多重化データＭＤから分離された制御データＣＤについて、データの誤りを判定する。通信異常検出部６４Ａは、制御データＣＤに付与された誤り訂正符号（ＣＲＣ符号など）を用いてデータの誤りを判定する。この誤り訂正符号は、採用する産業用ネットワークの通信規格で規定されたものを使用してもよい。あるいは、誤り訂正符号は、通信規格の誤り訂正符号とは別に通信異常検出部６４Ａによる誤り検出用に制御データＣＤに付与したものを使用してもよい。

通信異常検出部６４Ａは、誤り判定において所定条件を満たしたことに応じて（Ｓ１５：ＮＯ）、Ｓ１７以降の処理を開始する。ここでいう所定条件は、例えば、連続して受信した制御データＣＤの誤り判定において、４回連続で誤りを検出する条件を設定できる。なお、所定条件は、これに限らず、例えば、誤りを１回検出する条件でもよい。

一方、通信異常検出部６４Ａは、誤り判定において所定条件を満たさない場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、多重通信の切断の有無を判定する（Ｓ１６）。通信異常検出部６４Ａは、例えば、多重受信処理部１２１の受信信号レベルや移載装置２３の第三多重処理部８３からの応答の有無を判定することによって、多重通信の切断の有無を判定することができる（Ｓ１６）。通信異常検出部６４Ａによって制御データＣＤのデータ誤りや多重通信の切断が検出されるまでの間は（Ｓ１５：ＹＥＳ、Ｓ１６：ＮＯ）、多重通信回線を介した多重化データＭＤの転送処理は、継続される。一方で、通信異常検出部６４Ａは、多重通信の切断を検出すると（Ｓ１６：ＹＥＳ）、Ｓ１７以降の処理を開始する。

Ｓ１７において、通信異常検出部６４Ａは、疑似信号生成処理部１３４に通知を行ってレジスタ１３５の値をリンクダウンを示す値に変更させ、回路基板上のリンクＬＥＤを消灯させる（Ｓ１７）。また、第一スレーブ６５は、多重通信が確立された後も、ＭＤＩＯ信号による問い合わせ処理を定期的に実行し、レジスタ１３５の状態を監視している。このため、第一スレーブ６５は、レジスタ１３５の値を定期的に取得することによって、制御データＣＤの誤りの発生や多重通信の切断の発生の有無を判定することができる。

図６は、一例として、搬送装置２１と移載装置２３とを接続するＬＡＮケーブル１１１にノイズ１４１が発生し、制御データＣＤに誤りが発生した状態を示している。なお、図６は、図面が煩雑となるのを避けるために制御部３１やＧｂＥ―ＰＨＹ４３等の図示を省略している。第一スレーブ６５は、ＭＤＩＯ信号による問い合わせを実行しレジスタ１３５の値がリンクダウンを示す値に変更されたことを検出すると、第二多重処理部６４との間の通信を切断する。第一スレーブ６５は、第二多重処理部６４との間の通信を切断した後にマスター４５から受信した制御データＣＤを第二スレーブ８５へ送信する処理を中止し、制御データＣＤをマスター４５へ送信（返信）する。本実施形態の第一スレーブ６５では、マスター４５から受信した制御データＣＤを、自身で折り返して再びマスター４５へ送信する通信（以下、「折り返し通信」という）を開始する（図５のＳ１８、図６中の矢印１４３参照）。

第一スレーブ６５は、折り返し通信を開始すると、マスター４５から第一多重処理部６３を介して受信した制御データＣＤの送信先を第二スレーブ８５からマスター４５へ書き換えてマスター４５へ送信する（Ｓ１８）。また、第一スレーブ６５は、折り返し通信を開始する際に、異常（データ誤りや回線切断）が発生した多重通信回線を識別するための回線情報ＬＤ（この場合は、ＬＡＮケーブル１１１の識別情報）を制御データＣＤに設定し、マスター４５へ送信する（Ｓ１８）。これにより、マスター４５は、第一スレーブ６５から受信した制御データＣＤ内の回線情報ＬＤを判定することで、異常が発生した多重通信回線の位置等を検出することができる。なお、第一スレーブ６５は、制御データＣＤに設定する方法以外の方法で回線情報ＬＤをマスター４５へ送信してもよい。例えば、第一スレーブ６５は、多重化データＭＤに多重化される制御データＣＤ以外のデータを用いてマスター４５へ回線情報ＬＤを送信してもよい。

マスター４５は、第一スレーブ６５から制御データＣＤ（回線情報ＬＤ）を受信すると、異常が発生した多重通信回線を回復させる処理を実行する（図５のＳ１９）。マスター４５は、第一スレーブ６５に向けてリセット信号ＲＴを送信する。マスター４５は、例えば、制御データＣＤにリセット信号ＲＴを設定し、第一スレーブ６５に送信する。

第一スレーブ６５は、マスター４５からリセット信号ＲＴを受信すると再起動を実行する。また、第一スレーブ６５は、再起動を実行する旨を、通信異常が発生した第二多重処理部６４へ通知する。第二多重処理部６４は、第一スレーブ６５の再起動に合わせて再起動を実行する。なお、第一スレーブ６５及び第二多重処理部６４の再起動は、ＦＰＧＡ６０の論理回路を再構築するコンフィグレーションによって実行してもよい。

第二多重処理部６４は、再起動後に多重通信回線（ＬＡＮケーブル１１１）の再接続を移載装置２３の第三多重処理部８３と開始する。これにより、マスター４５は、データ誤りや回線切断の異常が発生した多重通信回線を迅速且つ的確に回復させることができる。なお、マスター４５は、再起動後に多重通信回線が回復しない場合に、その旨を作業者に通知してもよい。例えば、マスター４５は、装着機１３の表示部やホストコンピュータ３（図１参照）に回復しない旨を通知してもよい。

また、マスター４５は、第一スレーブ６５から制御データＣＤ（回線情報ＬＤ）を受信したことに応じて、基板Ｂｄ（図２参照）に対する電子部品の装着作業を中止して搬送装置２１による基板Ｂｄの搬送作業を優先して実行する（Ｓ１９）。図６に示すように、第一スレーブ６５で折り返し通信を実行した場合、装着機１３は、少なくとも搬送装置２１のリレー６８等（図３参照）を、多重通信回線を介して制御することができる。換言すれば、マスター４５は、搬送装置２１に対する制御を実行することができる。そこで、本実施形態のマスター４５は、折り返し通信を実行した場合、装着作業を中止して、搬送装置２１によって生産ライン２（図１参照）における下流の装着機１３に基板Ｂｄを搬送する作業を優先して実行する。これにより、図１に示す複数の装着機１３のうちの一台の装着機１３で折り返し通信を実行し装着作業を中止した場合でも、他の装着機１３が、装着作業を中止した装着機１３の作業内容を代わり実行することで生産ライン２の停止を防ぐことが可能となる。なお、マスター４５は、多重通信回線が回復した場合に、装着作業を再開してもよい。

また、マスター４５は、通信異常が発生した多重通信回線の位置に応じて、Ｓ１９における処理内容を変更してもよい。図７は、移載装置２３と装着ヘッド２４とを接続するＬＡＮケーブル１１２にノイズ１４５が発生した場合を示している。この場合、第四多重処理部８４の通信異常検出部８４Ａは、ＬＡＮケーブル１１２を介して受信した制御データＣＤの誤りを検出すると、仮想ＰＨＹ９２のレジスタ１３５（図４参照）の値をリンクダウンを示す値に変更する。第二スレーブ８５は、仮想ＰＨＹ９２のレジスタ１３５の値がリンクダウンを示す値に変更されたことに応じて、第四多重処理部８４との間の通信を切断し、折り返し通信を開始する（図７中の矢印１４７参照）。マスター４５は、第二スレーブ８５から制御データＣＤ（回線情報ＬＤ）を受信と、第二スレーブ８５及び第四多重処理部８４の再起動を実行する。また、マスター４５は、基板Ｂｄに対する電子部品の装着作業を中止して搬送装置２１による基板Ｂｄの搬送作業を優先して実行する。さらに、ＬＡＮケーブル１１２で通信異常が発生した場合、マスター４５は、移載装置２３に対する制御を実行することができる。このため、マスター４５は、例えば、移載装置２３を所定の待避位置に移動させる。これにより、作業者が通信異常の原因を調査するために装着機１３内を確認する際に、移載装置２３を待避させたことで、作業者は、確認作業を適切に実施することができる。このようにして、本実施形態の装着機１３は、多重通信回線の異常に応じて、適切な対応を実行することが可能となっている。

（７．実施形態の構成による効果）
上記した実施形態のループ通信回線ＲＬは、産業用ネットワークにおけるマスター４５から第一スレーブ６５に送信された制御データＣＤを、多重通信回線を介して第二スレーブ８５へ送信し、第二スレーブ８５から多重通信回線を介して第一スレーブ６５で受信し、さらに、マスター４５で受信する通信回線である。ＦＰＧＡ６０（多重通信装置）は、第一スレーブ６５、第二多重処理部６４（第一スレーブ側多重処理部）、及び通信異常検出部６４Ａを備える。第一スレーブ６５は、ループ通信回線ＲＬに接続されマスター４５から制御データＣＤを受信し、受信した制御データＣＤに基づいた処理を実行する。第二多重処理部６４（第一スレーブ側多重処理部）は、少なくとも第一スレーブ６５から入力した制御データＣＤを多重化した多重化データＭＤを生成し、多重通信回線を介して第二スレーブ８５に接続された第三多重処理部８３（第二スレーブ側多重処理部）へ多重化データＭＤを送信する。通信異常検出部６４Ａは、第二多重処理部６４が第三多重処理部８３から多重通信回線を介して受信した多重化データＭＤ内の制御データＣＤにおける誤りを検出し、誤りを検出したことに応じて第一スレーブ６５へ異常情報を通知する（レジスタ１３５の値を変更する）。

本実施形態では、制御データＣＤは、マスター４５、第一スレーブ６５、第二スレーブ８５、及び第三スレーブ１０３を接続するループ通信回線ＲＬを循環するように伝送される。ここで、制御データＣＤにデータ誤りが発生しても多重通信回線が接続されていれば、第二多重処理部６４は、第三多重処理部８３から多重化データＭＤ（制御データＣＤ）を受信することができる。この場合、通信異常検出部６４Ａを備えていない構成では、第一スレーブ６５が、第二多重処理部６４からデータ誤りのある制御データＣＤを入力し、マスター４５へ転送する虞がある。その結果、マスター４５は、データ誤りのある制御データＣＤしか受信できず、制御データＣＤに基づいて適切な処理を実行できなくなってしまう。これに対し、本実施形態の通信異常検出部６４Ａは、第三多重処理部８３（第二スレーブ側多重処理部）から第二多重処理部６４（第一スレーブ側多重処理部）へ送信した多重化データＭＤ内の制御データＣＤにおける誤りを検出する。通信異常検出部６４Ａは、制御データＣＤに誤りがあることを検出すると、第一スレーブ６５に異常情報を通知する。これにより、第一スレーブ６５は、通知を受けることで、マスター４５から受信した制御データＣＤを、第二スレーブ８５と接続された多重通信回線、即ち、データ誤りが発生する多重通信回線を経由させずにマスター４５へ返信することができる。マスター４５は、データ誤りが発生していない制御データＣＤを受信することができ、制御データＣＤの内容に従って適切な処理を実行することができる。

さらに、ＦＰＧＡ６０は、異常情報を記憶するレジスタ１３５（記憶部）を、さらに備える。通信異常検出部６４Ａは、制御データＣＤの誤りを検出したことに応じて、レジスタ１３５に異常情報（リンクダウンを示す値）を記憶する。第一スレーブ６５は、レジスタ１３５から異常情報を取得することによって、制御データＣＤにおける誤りの発生の有無を判定する。

これによれば、通信異常検出部６４Ａは、レジスタ１３５に異常情報を記憶することによって、制御データＣＤの誤りを検出したこと（異常情報）を第一スレーブ６５に通知できる。従って、第一スレーブ６５は、所定のタイミングごとにレジスタ１３５の異常情報の取得を試みれば、制御データＣＤの誤りが発生したか否かを判定できる。

さらに、ＦＰＧＡ６０は、第一スレーブ６５と第二多重処理部６４（第一スレーブ側多重処理部）との間に接続され、産業用ネットワークにおける通信規格（ＭＩＩの通信規格）に準拠した信号を生成する仮想ＰＨＹ７２（信号生成部）を、さらに備える。仮想ＰＨＹ７２は、多重通信回線の通信が確立されたこと応じて、通信規格に準拠した信号を第一スレーブ６５に送信して第一スレーブ６５との間の通信を確立し、第二多重処理部６４と第一スレーブ６５との間において制御データＣＤを転送する。また、仮想ＰＨＹ７２は、通信異常検出部６４Ａによってレジスタ１３５（記憶部）に異常情報（リンクダウンを示す値）が記憶されたことに応じて、通信規格に準拠した信号を用いて異常情報を第一スレーブ６５に送信し、第一スレーブ６５と第二多重処理部６４との間の通信を切断する。

これによれば、仮想ＰＨＹ７２（信号生成部）は、多重通信の確立に応じて、産業用ネットワークの通信規格に準拠した信号を第一スレーブ６５に送信し、第一スレーブ６５との間の通信を確立する。仮想ＰＨＹ７２は、第一スレーブ６５との通信を確立した後、第一スレーブ６５と第二多重処理部６４（第一スレーブ側多重処理部）との間において制御データＣＤを転送する。このような構成では、第一スレーブ６５と第二多重処理部６４との間にＰＨＹ２０４，２０６及び２つのＰＨＹ２０４，２０６を接続するケーブル２０７（図８参照）を配置する必要がなくなり、仮想ＰＨＹ７２を介して第一スレーブ６５と第二多重処理部６４との間で制御データＣＤの受け渡しを実行できる。また、ＰＨＹの数を減らすことでＦＰＧＡ６０の基板実装面積を削減し、ＦＰＧＡ６０の小型化、ひいてはＦＰＧＡ６０を備える搬送装置２１の小型化を図ることができる。また、第二多重処理部６４と第一スレーブ６５とのデータの送受信において一旦アナログ信号に変換する処理を省略できるため、制御データＣＤの転送時間が短縮可能となる。その結果、制御データＣＤを産業用ネットワークで循環させる場合に、制御データＣＤが産業用ネットワークを一周するのに必要な転送時間（１サイクルの時間）が短縮でき、ネットワークに接続するスレーブの数を増やすことができる。

また、仮想ＰＨＹ７２は、通信異常検出部６４Ａによってレジスタ１３５に異常情報が記憶されると、通信規格に準拠した信号を用いて異常情報を第一スレーブ６５に送信し、第一スレーブ６５と第二多重処理部６４との間の通信を切断する。これにより、仮想ＰＨＹ７２は、通信異常検出部６４Ａによるデータ誤りの検出に応じて、適切な通信方式で第一スレーブ６５と第二多重処理部６４との間の通信を切断できる。

さらに、第一スレーブ６５は、通信異常検出部６４Ａから異常情報の通知を受けたことに応じて、第二多重処理部６４（第一スレーブ側多重処理部）との間の通信を切断し、切断した後にマスター４５から受信した制御データＣＤを第二スレーブ８５へ送信する処理を中止し、制御データＣＤをマスター４５へ送信する。

これによれば、第一スレーブ６５は、第二多重処理部６４との通信を切断した後、マスター４５から受信した制御データＣＤを、データ誤りが発生する多重通信回線（ＬＡＮケーブル１１１）を経由させずにマスター４５へ返信することができる。マスター４５は、データ誤りが発生していない制御データＣＤを受信することができる。

さらに、第一スレーブ６５は、通信異常検出部６４Ａから異常情報の通知を受けたことに応じて、制御データＣＤの誤りを検出した多重通信回線を識別するための回線情報ＬＤを制御データＣＤに設定しマスター４５へ送信する。

これによれば、マスター４５は、第一スレーブ６５から受信した制御データＣＤ内の回線情報ＬＤを判定することでデータ誤りが発生した多重通信回線を識別でき、適切な対応を実行することが可能となる。

さらに、第一スレーブ６５は、回線情報ＬＤを制御データＣＤに設定しマスター４５へ送信した後に（図５のＳ１８）、マスター４５からリセット信号ＲＴを受信したことに応じて再起動を実行する（Ｓ１９）。第二多重処理部６４（第一スレーブ側多重処理部）は、第一スレーブ６５の再起動に合わせて再起動を実行する。

これによれば、回線情報ＬＤを受信したマスター４５は、第一スレーブ６５に対してリセット信号ＲＴを送信する。第一スレーブ６５は、マスター４５からリセット信号ＲＴを受信したことに応じて再起動する。第二多重処理部６４は、第一スレーブ６５の再起動に合わせて再起動する。これにより、ＦＰＧＡ６０（多重通信装置）は、制御データＣＤのデータ誤りが発生した際に、第一スレーブ６５及び第二多重処理部６４を再起動することによって、誤りが発生した多重通信回線を再接続することができる。

さらに、装着機１３（作業機）は、基板Ｂｄ（ワーク）を搬送し基板Ｂｄに対する作業を実行するものである。第一スレーブ６５は、装着機１３による基板Ｂｄの搬送作業を制御するものである。第二スレーブ８５は、装着機１３による基板Ｂｄに対する作業を制御するものである。

これによれば、多重通信回線における制御データＣＤのデータ誤りが発生した場合に、マスター４５は、例えば、折り返し通信によって、データ誤りが発生していない制御データＣＤを第一スレーブ６５から受信でき、第一スレーブ６５に対する制御（搬送作業）を継続できる。従って、ワークの搬送作業を制御する第一スレーブ６５と、ワークに対する作業を制御する第二スレーブ８５とを多重通信回線で接続する作業機に本願発明を適用することは有効である。

さらに、装着機１３（作業機）は、ワークとして基板Ｂｄを搬送し、ワークに対する作業として基板Ｂｄに電子部品を装着する装着作業を実行する電子部品装着機であり、通信異常検出部６４Ａから第一スレーブ６５へ異常情報が通知されたことに応じて、電子部品の装着作業を中止して基板Ｂｄの搬送作業を優先して実行する。

これによれば、装着機１３は、装置内の多重通信回線において制御データＣＤのデータ誤りが発生した場合に、装着作業を中止して基板Ｂｄの搬送作業を優先する。これにより、複数の装着機１３を連結して生産ライン２を構築した場合（図１参照）、データ誤りが発生した装着機１３は、装着作業を停止するものの、基板Ｂｄの搬送を継続する。生産ライン２の他の装着機１３は、基板Ｂｄの搬送が継続されるため、装着作業を継続することができる。例えば、装着作業を中止した装着機１３より下流の装着機１３は、装着作業を中止した上流の装着機１３の作業内容を代わりに実行することが可能となる。その結果、生産ライン２の稼働を可能な限り継続し、生産性を維持することができる。

さらに、産業用ネットワークにおける通信規格は、イーサネット（登録商標）規格である。また、仮想ＰＨＹ７２（信号生成部）は、ＭＩＩのインターフェースが行う通信規格に準拠した信号を生成する。

これによれば、仮想ＰＨＹ７２は、産業用ネットワークにおいて広く利用されている通信規格であるイーサネット（登録商標）において使用されるＭＩＩ通信規格に準拠した信号を生成する。このような構成の仮想ＰＨＹ７２では、様々な産業用イーサネット（登録商標）に適用することが可能となる。

さらに、第二多重処理部６４、第一スレーブ６５及び仮想ＰＨＹ７２は、同一のＦＰＧＡ６０（プログラマブル論理デバイス）内に構築された論理回路である。

これによれば、第二多重処理部６４、第一スレーブ６５及び仮想ＰＨＹ７２を同一のＦＰＧＡ６０の論理回路内に組み込むことで、基板実装面積を削減し装置の小型化を図ることができる。

（８．実施形態の変形態様）
上記実施形態において、産業用ネットワークに適用される通信規格は、イーサネット（登録商標）に限らず、他の通信規格でもよい。また、インターフェースの規格は、ＭＩＩに限らず、ＧＭＩＩ（Gigabit Media Independent Interface）やＲＭＩＩ（Reduced Media Independent Interface）でもよい。
また、上記実施形態では、第二多重処理部６４は、仮想ＰＨＹ７２を介して第一スレーブ６５と接続される構成であったが、図８に示すＰＨＹ２０４、ケーブル２０７、及びＰＨＹ２０６を介して第一スレーブ６５と接続される構成でもよい。即ち、第二多重処理部６４を、仮想ＰＨＹ７２を用いずに第一スレーブ６５と接続してもよい。この場合、第二多重処理部６４の通信異常検出部６４Ａは、例えば、制御データＣＤの誤りを検出した場合に、通信の異常の発生（異常情報）を第一スレーブ６５へ直接通知してもよい。
また、第一スレーブ６５は、異常（制御データＣＤの誤りなど）が発生した場合に、回線情報ＬＤをマスター４５へ送信せずに、折り返し通信のみを実行してもよい。
また、第二多重処理部６４、第一スレーブ６５、及び仮想ＰＨＹ７２を、別々の回路基板に実装してもよい。
また、多重通信回線は、ＬＡＮケーブルに限らず、光ケーブルを用いて構築してもよい。また、多重通信は、有線通信に限らず、無線通信でもよい。
また、上記実施形態では特に言及していないが、第一多重処理部６３は、第二多重処理部６４と同様に、通信異常検出部６４Ａを備え、多重通信回線（ＬＡＮケーブル１１０）の確立、制御データＣＤの誤り及び多重通信回線の切断を検出し、仮想ＰＨＹ７１のレジスタの値を変更してもよい。あるいは、第一多重処理部６３は、多重通信回線の確立及び切断のみを検出して仮想ＰＨＹ７１のレジスタの値を変更してもよい。

また、第二多重処理部６４は、制御データＣＤを他のデータ（トリガ信号など）と多重化する構成であったが、制御データＣＤのみを多重化する構成でもよい。
また、上記実施形態では、１つのマスター４５に対して３つのスレーブ（第一〜第三スレーブ６５，８５，１０３）を接続したが、これに限らない。マスター４５は２以上の複数個でもよい。また、スレーブは、２又は４以上の複数個でもよい。
また、上記実施形態では、本願における作業機として、電子部品を基板Ｂｄに装着する電子部品装着機１３を採用した例について説明したが、本願における作業機はこれに限定されるものではなく、半田印刷装置１１などの他の基板Ｂｄに作業を行う作業機を採用することができる。また、作業機としては、対基板作業に限らず、切削作業や二次電池（太陽電池や燃料電池など）等の組立て作業を実施する作業機を採用してもよい。

例えば、切削作業を実行する工作機械において、第一スレーブ６５は、工作機械によるワークの搬送作業を制御するものとして採用できる。より具体的には、第一スレーブ６５は、ワークの搬入や搬出を行うローダーの制御を実行してもよい。また、第二スレーブ８５は、工作機械によるワークに対する切削作業を制御するものとして採用できる。より具体的には、第二スレーブ８５は、ローダーからワークを受け取って加工時にワークを保持するチャックや、ワークを削るバイトを外周に取り付けたタレットの制御を実行してもよい。この場合においても、第一スレーブ６５は、マスター４５から受信した制御データＣＤを、第二スレーブ８５と接続されたデータ誤りが発生する多重通信回線を経由させずにマスター４５へ返信することができる。従って、上記実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。

１３：電子部品装着機（作業機）、４５：マスター、６０：ＦＰＧＡ（多重通信装置）、６４：第二多重処理部（第一スレーブ側多重処理部）、６４Ａ：通信異常検出部、６５：第一スレーブ、７２：ＤＵＭＭＹ−ＰＨＹ（仮想ＰＨＹ、信号生成部）、８３：第三多重処理部（第二スレーブ側多重処理部）、８５：第二スレーブ、１３５：レジスタ（記憶部）、ＣＤ：制御データ、ＲＴ：リセット信号、ＬＤ：回線情報。

Claims (9)

1. 産業用ネットワークにおけるマスターから第一スレーブに送信された制御データを、多重通信回線を介して第二スレーブへ送信し、前記第二スレーブから前記多重通信回線を介して前記第一スレーブで受信し、さらに、前記マスターで受信する通信回線であるループ通信回線に対し、前記ループ通信回線に接続され前記マスターから前記制御データを受信し、受信した前記制御データに基づいた処理を実行する前記第一スレーブと、
   少なくとも前記第一スレーブから入力した前記制御データを多重化した多重化データを生成し、前記多重通信回線を介して前記第二スレーブに接続された第二スレーブ側多重処理部へ前記多重化データを送信する第一スレーブ側多重処理部と、
   前記第一スレーブ側多重処理部が前記第二スレーブ側多重処理部から前記多重通信回線を介して受信した前記多重化データ内の前記制御データにおける誤りを検出し、誤りを検出したことに応じて前記第一スレーブへ異常情報を通知する通信異常検出部と、を備える多重通信装置。
2. 前記異常情報を記憶する記憶部を、さらに備え、
   前記通信異常検出部は、前記制御データの誤りを検出したことに応じて、前記記憶部に前記異常情報を記憶し、
   前記第一スレーブは、前記記憶部から前記異常情報を取得することによって、前記制御データにおける誤りの発生の有無を判定する、請求項１に記載の多重通信装置。
3. 前記第一スレーブと前記第一スレーブ側多重処理部との間に接続され、前記産業用ネットワークにおける通信規格に準拠した信号を生成する信号生成部を、さらに備え、
   前記信号生成部は、
   前記多重通信回線の通信が確立されたこと応じて、前記通信規格に準拠した信号を前記第一スレーブに送信して前記第一スレーブとの間の通信を確立し、前記第一スレーブ側多重処理部と前記第一スレーブとの間において前記制御データを転送し、
   前記通信異常検出部によって前記記憶部に前記異常情報が記憶されたことに応じて、前記通信規格に準拠した信号を用いて前記異常情報を前記第一スレーブに送信し、前記第一スレーブと前記第一スレーブ側多重処理部との間の通信を切断する、請求項２に記載の多重通信装置。
4. 前記第一スレーブは、前記通信異常検出部から前記異常情報の通知を受けたことに応じて、前記第一スレーブ側多重処理部との間の通信を切断し、切断した後に前記マスターから受信した前記制御データを前記第二スレーブへ送信する処理を中止し、前記制御データを前記マスターへ送信する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の多重通信装置。
5. 前記第一スレーブは、前記通信異常検出部から前記異常情報の通知を受けたことに応じて、前記制御データの誤りを検出した前記多重通信回線を識別するための回線情報を前記制御データに設定し前記マスターへ送信する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の多重通信装置。
6. 前記第一スレーブは、前記回線情報を前記制御データに設定し前記マスターへ送信した後に、前記マスターからリセット信号を受信したことに応じて再起動を実行し、
   前記第一スレーブ側多重処理部は、前記第一スレーブの再起動に合わせて再起動を実行する、請求項５に記載の多重通信装置。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の多重通信装置により作業に係わるデータを伝送する、作業機。
8. 前記作業機は、ワークを搬送し前記ワークに対する作業を実行するものであり、
   前記第一スレーブは、前記作業機による前記ワークの搬送作業を制御するものであり、
   前記第二スレーブは、前記作業機による前記ワークに対する作業を制御するものである、請求項７に記載の作業機。
9. 前記作業機は、前記ワークとして基板を搬送し、前記ワークに対する作業として前記基板に電子部品を装着する装着作業を実行する電子部品装着機であり、前記通信異常検出部から前記第一スレーブへ前記異常情報が通知されたことに応じて、前記電子部品の装着作業を中止して前記基板の搬送作業を優先して実行する、請求項８に記載の作業機。

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